Disulfidna veza

Disulfidna veza je kovalentna veza, obično nastaje spajanjem dve tiolne grupe.[1] Ovaj link se takođe naziva SS-veza ili disulfidni most. Ukupna povezanost je dakle R-S-S-R. Ova terminologija je u širokoj upotrebi u biohemiji. Nekad se ova veza nazivala persulfid, po analogiji sa kongenernim peroksidom (R-O-O-R), ali je ta terminologija nezastupljena.

Formalni opis formacije disulfidne veze putem oksidacije.

Osobine

Disulfidna veza je jaka. Njena tipična energija disocijacije veze je 60 kcal/mol. Ona je oko 40% slabija od C-C i C-H veza, i stoga se disulfidna veza često naziva "slabim linkom" u mnogim molekulima. Osim toga, odražavajući polarizabilnost dvovalentnig sumpora, S-S veza je podložna cijepanju polarnim reagensima elektrofilima a posebno nukleofilima.[2]

RS-SR + Nu- → RS-Nu + RS-

Disulfidna veza je oko 2.05 Å dugačka, što je 0.5 Å duže od C-C veze. Rotacija oko S-S ose ima nisku barijeru. Disulfidi pokazuju izrazitu sklonost za diedralne uglove koji se približavaju uglu od 90 °. Kada je ugao blizo 0 ° ili 180 °, disulfid je znatno bolji oksidacioni agens.

Disulfidi sa dve iste R grupe su simetrični. Primeri takvih jedinjenja su difenil disulfid i dimetil disulfid. Asimetrični disulfidi imaju dve različite R grupe.[3]

Iako hidrogenacija disulfida obično nije praktična, konstanta ravnoteže ove reakcije može da služi kao mera standardnog redoks potencijala disulfida:

RSSR + H2 → 2 RSH

Ova vrednost je oko -250 mV (pH = 7). U poređenju s tim, standardni redukcini potencijal ferodoksina ja oko -430 mV.

Reference

  1. Donald Voet, Judith G. Voet (2005). Biochemistry (3 izd.). Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0. 
  2. Cremlyn, R. J. W. (1996). An introduction to organosulfur chemistry. New York: Wiley. ISBN 0-471-95512-4. 
  3. Sevier, C. S. and Kaiser, C. A. (2002). „Formation and transfer of disulphide bonds in living cells”. Nature Reviews Molecular and Cellular Biology 3 (11): 836–847. DOI:10.1038/nrm954. PMID 12415301. 

Literatura

  • Sela M, Lifson S. (1959). „The reformation of disulfide bridges in proteins”. Biochim Biophys Acta 36 (2): 471–8. DOI:10.1016/0006-3002(59)90188-X. PMID 14444674. 
  • Stark GR.; Stern, K; Atala, A; Yoo, J (1977). „Cleavage at cysteine after cyanylation”. Methods Enzymol 47: 129–32. DOI:10.1016/j.ymeth.2008.09.005. PMID 927170. 
  • Thornton JM. (1981). „Disulphide bridges in globular proteins”. J Mol Biol 151 (2): 261–87. DOI:10.1016/0022-2836(81)90515-5. PMID 7338898. 
  • Thannhauser TW, Konishi Y, Scheraga HA. (1984). „Sensitive quantitative analysis of disulfide bonds in polypeptides and proteins”. Anal Biochem 138 (1): 181–8. DOI:10.1016/0003-2697(84)90786-3. PMID 6547275. 
  • Wu J, Watson JT. (1998). „Optimization of the cleavage reaction for cyanylated cysteinyl proteins for efficient and simplified mass mapping”. Anal Biochem 258 (2): 268–76. DOI:10.1006/abio.1998.2596. PMID 9570840. 
  • Futami J, Tada H, Seno M, Ishikami S, Yamada H. (2000). „Stabilization of human RNase 1 by introduction of a disulfide bond between residues 4 and 118”. J Biochem 128 (2): 245–50. PMID 10920260. 
  • Wittenberg, G, Danon, A (2008). „Disulfide bond formation in chloroplasts: Formation of disulfide bonds in signaling chloroplast proteins”. Plant Science 175 (4): 459–466. DOI:10.1016/j.plantsci.2008.05.011. 
  • Kadokura, Hiroshi; Katzen, Federico; Beckwith, Jon (2003). „Protein Disulfide Bond Formation in Prokaryotes”. Annual Review of Biochemistry 72: 111. DOI:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161459. PMID 12524212. 
  • Tu, B. P.; Weissman, JS (2004). „Oxidative protein folding in eukaryotes: mechanisms and consequences”. The Journal of Cell Biology 164 (3): 341. DOI:10.1083/jcb.200311055. PMC 2172237. PMID 14757749. 
  • Ellgaard, Lars; Ruddock, Lloyd W. (2005). „The human protein disulphide isomerase family: substrate interactions and functional properties”. EMBO reports 6 (1): 28. DOI:10.1038/sj.embor.7400311. PMC 1299221. PMID 15643448. 
  • Cremlyn, R. J. W. (1996). An introduction to organosulfur chemistry. New York: Wiley. 

Spoljašnje veze

  • Sinteza disulfida
  • Disulfidne veze i kosa
  • p
  • r
  • u
Opšte
Peptidna veza  Biosinteza proteina  Proteoliza  Racemizacija  N-O acilno pomeranje
N-terminusC-terminusSpecifične
aminokiseline
Fosforilacija  Sulfacija  Vezivanje za porfirinski prsten  vezivanje flavina  formiranje p-hidroksibenziliden-imidazolona  formiranje Lizin tirozil kinona (LTQ)  formiranje topakinona (TPQ)
Disulfidna veza  Palmitoilacija  Prenilacija
Formiranje sukcinimida
Formiranje diftamida

B bsyn: dnk (repl, cycl, reco, repr)  tscr (fact, tcrg, nucl, rnat, rept, ptts)  tltn (risu, pttl, nexn)  dnab, rnab/runp  stru (domn, 1°, 2°, 3°, 4°)
  • p
  • r
  • u

Alkohol  Aldehid  Alkan  Alken  Alkin  Amid  Amidin  Amin  Azo jedinjenje  Derivat benzena  Karboksil  Cijanat  Disulfid  Estar  Etar  Haloalkan  Hidrazon  Imid  Imin  Izocijanid  Izocijanat  Izonitril  Izotiocijanat  Karbamat  Keton  Organofosfor  Oksim  Nitril  Nitro  Nitrozo  Peroksid  Fosfonit  Fosfonat  Derivat piridina  Sulfon  Sulfonska kiselina  Sulfoksid  Tiocijanat  Tioestar  Tioetar  Tiol

  • p
  • r
  • u
Intramolekulske
("jake")
Katjonska-pi veza  Sona veza
Intermolekulske
("slabe")
Van der Valsova sila  Londonova disperziona sila  Mehanička veza  Halogena veza  Zlatofilnost  Interkalacija  Steking  Sile entropije  Hemijska polarnost
Napomena: najslabije jake veze nisu neophodno jače od najjačih slabih veza